単一細胞レベルでの大動脈弁石灰化機構の統合的理解

大動脈弁において石灰化や線維化が起こると大動脈弁狭窄症を発症し、無処置の場合には心不全により突然死に至ることがある。従って、大動脈弁組織における石灰化の分子メカニズムを明らかにすることは非常に重要である。最近、大動脈弁石灰化には弁間質細胞の骨芽細胞への分化が重要であるとの報告があり、異所性の骨芽細胞分化分子機構解明が、AS治療法確立に重要であると言われている。本年度は、外科的手術によって得られたヒト石灰化大動脈弁組織から弁間質細胞を単離培養し、トランスクリプトーム解析によって骨芽細胞のマーカーを高発現する細胞の特性解析を実施した。その結果、特定の患者においてのみ骨芽細胞や軟骨細胞のみで発現する遺伝子を高発現することがわかった。これらの石灰化を誘発する細胞は、正常弁では全く認められないものの、大動脈弁組織の中でも石灰化病変周囲で増殖しており、石灰化への寄与が強く示唆された。現在、これらの細胞をシングルセルレベルで遺伝子発現プロファイルを解析しており、大動脈弁間質細胞の中でも骨芽細胞へ分化誘導されやすい細胞と、分化誘導を受けにくい細胞それぞれの細胞特性を明らかにする。また、非石灰化大動脈弁組織由来弁間質細胞を用いた骨芽細胞分化誘導実験を実施しており、これらの細胞分化過程におけるシングルセルトランスクリプトーム解析も並行して実施しており、現在データを詳しく解析している。

大動脈弁において石灰化や線維化が起こると大動脈弁狭窄症を発症し、無処置の場合には心不全により突然死に至ることがある。従って、大動脈弁組織における石灰化の分子メカニズムを明らかにすることは非常に重要である。最近、大動脈弁石灰化には弁間質細胞の骨芽細胞への分化が重要であるとの報告があり、異所性の骨芽細胞分化分子機構解明が、AS治療法確立に重要であると言われている。本年度は、外科的手術によって得られたヒト石灰化大動脈弁組織から弁間質細胞を単離培養し、トランスクリプトーム解析によって骨芽細胞のマーカーを高発現する細胞の特性解析を実施した。その結果、特定の患者においてのみ骨芽細胞や軟骨細胞のみで発現する遺伝子を高発現することがわかった。これらの石灰化を誘発する細胞は、正常弁では全く認められないものの、大動脈弁組織の中でも石灰化病変周囲で増殖しており、石灰化への寄与が強く示唆された。現在、これらの細胞をシングルセルレベルで遺伝子発現プロファイルを解析しており、大動脈弁間質細胞の中でも骨芽細胞へ分化誘導されやすい細胞と、分化誘導を受けにくい細胞それぞれの細胞特性を明らかにする。また、非石灰化大動脈弁組織由来弁間質細胞を用いた骨芽細胞分化誘導実験を実施しており、これらの細胞分化過程におけるシングルセルトランスクリプトーム解析も並行して実施しており、現在データを詳しく解析している。